5. Процессы преобразования нефтепродуктов к виду, нейтральному по отношению к водной среде

Эффективная константа скорости самоочищения (К) складывается из констант скорости окисления нефтепродуктов за счет термохимического, биологического и фотохимического процессов окисления:

К = К_тх + К_б + К_ф

Ультрафиолетовая радиация оказывает наибольшее воздействие. Облачность в 3-7 баллов уменьшает поток ультрафиолетовой радиации почти на 50 %. Ориентировочная оценка скорости разложения нефтяного пятна солнечным светом дает 200 кг/км² за восьмичасовой солнечный день. При этом тяжелые металлы, содержащиеся в нефти в незначительном количестве, ускоряют процесс окисления, а соединения серы – ингибируют.

Линзы нефти, которые примерно на порядок толще самой пленки (в них находятся высококипящие компоненты нефти), после трехдневного облучения начинают твердеть. После пяти дней облучения углеводороды с цепочкой, менее чем в 7 углеродов, в поверхностной пленке не обнаруживаются, через 9 дней пленка становится твердой однородной массой, распадающейся на фрагменты при перемешивании.

При протекании фотохимических процессов образуются токсичные продукты. Токсичность нефти возрастает:

в 2-3 раза после интенсивного облучения в течение 120 часов,

в 5 раз в темноте при добавлении биологически неактивного дисперганта (Coraxit - 8666),

в 9 раз при добавлении дисперганта и на свету,

в 30 раз при добавлении этого дисперганта и при освещении в течение месяца.

Применение диспергантов, сольвентов и других средств химической ликвидации разливов нефти может причинять больший вред, чем сама нефть.

Обычно в результате процессов обработки образуются нефтяные агрегаты, близкие по плотности к воде.

Химическое разложение – необратимая окислительно-восстановительная реакция.

Биоразложение проходит с участием нефтеокисляющих бактерий. В Бал­тийском море насчитывается примерно 150 видов таких бактерий, в Черном море – 500. В благоприятных условиях скорость биохимического окисления доходит до 2 г на 1 м² водной поверхности за сутки при температуре 20-30 С. Наиболее активно перерабатываются углеводороды с цепочкой С₁₂ – С₂₂. Температура является лимитирующим фактором.

6, Воздействие нефти на морские организмы и растительность

1	Легкая нефть (малая плотность, высокая интенсивность испарения)	Острая токсичность от ароматических фракций. Соединения с большой молекулярной массой малотоксичны в начальной стадии. При длительном воздействии проявляют канцерогенные свойства.
2	Средняя – тяжелая	Химическая токсичность (за счет действия ароматических фракций) Механическое обволакивание растений и организмов (препятствие доступу кислорода)
3	Бункерное топливо шлам, асфальт	Малотоксичное из-за низкого содержания ароматических фракций. Более опасно для морских растений, чем для подвижных организмов

7. Локализация нефтяных пятен

1. Вокруг нефтяных пятен выставляют боновые ограждения. При большой скорости течения применяют отклоняющие боны, которые мешают распространяться нефтяному пятну по направлению течения.

2. Пневматические боны представляют донные конструкции, из которых поднимаются пузырьки воздуха, образующие разделяющую волну, через которую затруднено продвижение нефтяного пятна.

3. Пористые и адсорбирующие заграждения.

4. Водоструйные боны – продвижение пятна удерживается струёй воды, направляемой со специального или обычного судна.

8. Ликвидация нефтяных пятен

1. Гравитационная сепарация нефти используется в механических средствах. Самоходные и несамоходные устройства "вбирают" пятно с водой и отбирают верхний (нефтяной) слой, а воду выпускают.

2. Сепарация осуществляется также при создании искусственных воронок в замкнутых резервуарах (с помощью вращающегося импеллера создают воронку с карманом загрязнения в ее центре).

3. Свойство адгезии к металлам используют в устройствах с вращающимися металлическими лопастями. При погружении очередной лопасти в нефтяное пятно к ней прилипают (адгезируют) нефтепродукты. Когда лопасть проходит над нефтесборной емкостью, скребковым механизмом счищают нефть, прилипшую к лопасти.

4. Коалесценция в порах олеофильных и гидрофобных материалов проводится с помощью пористой ленты с размером пор 1-1,5 мм. При работе с легкой нефтью используют ленты толщиной 2,5 см, с тяжелой – бункерная лента из армированной резины. При использовании впитывающих лент нефть удаляют отжимающим механизмом (скорость движения нефтесборщика менее 1,5 м/с).

5. Адсорбция – используют адсорбирующие материалы, наиболее дешевые в данном регионе (в США – джут, в России – материалы на основе торфа).

6. Химические средства представлены двумя вариантами: а) добавление химических агентов (диспергантов, коагулянтов и проч.), б) сжигание (крайний случай).

7. Утапливание нефти путем добавления измельченного плотного вещества, на котором адсорбируются или адгезируют нефтепродукты.

8. Нейтрализация загрязнений (кислотами, щелочами).

9. Биодеградация – добавление специальных нефтеокисляющих бактерий.

9. Очистка береговой линии

1. Мытье береговых камней (и того, что моется) горячей водой.

2. Обработка сжатым воздухом.

3. Вывоз песка.

4. Сжигание (нежелательный способ).

5.Ограждение береговой линии бонами для недопущения повторного попадания нефтепродуктов в воду.